基于区块链技术的图书馆数字化信息服务创新研究
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作者:张立说
摘要：互联网的发展丰富了图书馆的服务方式，数字化信息服务则是其中之一，但著作权保护、原创作品众筹、IP创作、读者信息安全等问题也随之而来，区块链技术可为数字化信息服务提供安全环境，解决信息共享存在的安全保护问题。结合新兴区块链与智能合约技术，提出基于区块链技术的数字化信息服务平台功能与模块框架，为保护知识产权、提高公民阅读兴趣、实现全民阅读、实现信息数字化提供理论与技术支持。
关键词：区块链;智能合约;阅读推广;数字化信息服务
中图分类号：G250.7文献标识码：A
DOI： 10.13897/j.cnki.hbkjty.2021.0096
0引言
区块链技术是继云计算、大数据、物联网之后信息技术产业又一次颠覆性的技术变革，起源于比特币的底层技术，以去中心化、可靠性、可信任、不可篡改的特性吸引了各行各业的技术专家，作为底层技术的区块链技术逐渐解决各领域中信息资源整理、开发和收集等功能，同时也成为人文社科领域的研究热点。随着信息技术的不断发展，图书馆数字信息化服务规模日益增加，其覆盖面积急速增长，承载着数字资源整合与推广、公共文化服务、公共文化知识信息推广等重要职责，因此保障数字信息网络安全、知识产权保护等网络信息安全问题已成为当下图书馆数字信息化服务中的热点研究方向之一，而区块链技术的出现为网络信息安全提供了新的发展契机。
智能合约是区块链最重要的特性，也是区块链能够被称为颠覆性技术的主要原因，智能合约是美国计算机科学家加密大师尼克・萨博（Nick Szabo） 于1994年在《智能合约》论文中提出，该概念最初提出的目的是将以数字形式来控制的价值物理实体嵌入到执行合约条款的计算机交易协议中，承担合约内各方信任代理的职责，不再需要第三方管理其可信度，为合约的执行提供高效安全的环境，从而制造相应的智能资产，包括自助贩卖机、POS机等[1]。2008年研究者将区块链与智能合约技术应用于比特币底层技术，一度将智能合约技术发展到数字货币交易系统，借助区块链技术的去中心化架构有效运行与可信任、可执行性的运行环境中，区块链技术因此广为人知，成为新技术的焦点。区块链技术应用于图书馆数字化信息服务中，将带领数字化服务新一轮技术变革，为数字化服务提供更安全有效的信息平台，保障知识产权、著作权等权益，提供高效安全的运行机制，打造绿色数字化服务空间。
1区块链相关技术简介
1.1区块链
2008年，中本聪（Satoshi Nakamoto）在《比特币：一种点对点的电子现金系统》一文中首次提出区块链的概念，文中指出区块链是数据区块按照时间的顺序排序，并以链条的形式组合而成的数据结构，借助密码学保护去中心化共享总账的不可篡改性与不可伪造性[2]。区块链作为一个分布式账本，整个区块链网络包含若干个节点，每个节点都有份完整的账本用来记录区块链网络中交易的每笔信息，当网络中任一节点产生交易时，网络内的其他节点都会对此交易信息进行检验，检验通过后将交易信息记录在对应账本中，账本存储形式是分块存储，通过哈希散列值将各数据块链接在一起，以哈希散列值为索引，建立整个数据块的链接，从而形成区块链。
图1展示了区块链的结构，其中“前一区块Hash值”与前一区块对应，形成区块链的链条;“时间戳”则记录了区块时间，整个区K链就是以此部分记录的时间来做排序;“随机数”是比特币挖矿时寻找的随机数;“Hash Tree”则是区块链交易密钥阵列。
区块链技术的特性主要包括去中心化、可信任、信息不可篡改、开放性、自治性、匿名性等，以数字表示法建立标准规范，在分布式数据库中记录并存储所有交易事件，其产生的记录具有不可篡改性[3]。区块链中的成员都可借助交易记录准确掌握交易事件，并可通过区块链的脚本系统编辑相应的区块链应用，提高区块链程序的可用性与灵活性。因此，区块链技术的自身特性为智能合约提供了安全的运行环境与高可信度的数据信息。
1.2智能合约
1995年Nick Szabo首次提出智能合约（Smart contract ）的概念，Nick Szabo指出以计算机协议和用户接口来执行的合约称为智能合约。简而言之，智能合约是第三方不存在的情况下，借助信息化手段执行、传播和验证合同的计算机协议，此协议部署后可进行自我执行与验证[4]。区块链技术具有去中心化、可验证性、一致性和确定性等特征，借助时间戳与数字签名技术保证其可追溯性和不可篡改性的特点，可靠性高。智能合约可在保证物理运行机制与运行时间差异的情况下，相同的合约输入产生相同的信息输出，可信度高。智能合约成员能借助一定的交互手段观察并追踪整个智能合约过程、状态、信息交互等，其整个观察追踪过程都是具有可验证性[5]。去中心化是区块链技术的亮点特征，这使得智能合约成员任意一方都不可擅自修改合约信息和干扰智能合约的执行，增强了合约的安全性，降低了刻意篡改与干扰的风险。因此，智能合约具有较强的安全性、可验证性、可定制、可观察性等，是当今新技术中安全领域的研究热点。
智能合约全部成员从生成合约开始，需利用各自独立的私钥进行数字签名，经过签名后的安全合约借助智能合约P2P网络传播方式将其发送到智能合约的全部节点，每个节点将近期合约组成一个集合，并赋予其Hash值将其发送至其他节点，其他节点收到Hash后会与自己的Hash进行比较验证。此过程进行多次后，所有节点会形成共识信息并以区块的形式发布在全网各节点[6]。合约发布后会定期验证签名信息，以保证合约的有效性和准确性。因此，整个智能合约执行过程具有信息不可篡改性与公平公正的特性。
2基于区块链技术的数字化信息服务平台功能
2.1数字化信息服务平台的基本功能框架
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